1.对称加密体制的优缺点
1.对称加密体制的优缺点:
优点：加密速度快,保密度高。
缺点：
1.密钥是保密通信的关键，如何才能把密钥安全送到收信方是对称加密体制的突出问
题。
2. n个合作者，就需要n各不同的密钥，使得密钥的分发复杂。
3.通信双方必须统一密钥。
4.难以解决数字签名认证问题。不适合网络邮件加密需要。
DES是采用传统换位与置换的加密方法的分组密码系统。
2.非对称加密体制的优缺点:
缺点：
加密算法复杂，加密和解密的速度比较慢。
优点：
1.公钥加密技术与对称加密技术相比，其优势在于不需要共享通用的密钥。
2.公钥在传递和发布过程中即使被截获，由于没有与公钥相匹配的私钥，
截获的公钥对入侵者没有太大意义。
3.密钥少便于管理，N个用户通信只需要N对密钥。
4.密钥分配简单，加密密钥分发给用户，而解密密钥由用户自己保留。
3.数字签名和加密的区别
数字签名采用公开密钥算法实现，数字签名与通常的数据加密算法作用是不同的，它们的实现过程与使用的密钥不同。
数字签名使用的是发送方的密钥对，发送方用自己的私有密钥进行加密，接收方用发送方的公开密钥进行解密。数字签名是一个一对多关系：任何拥有发送方公开密钥得人都可验证数字签名的正确性。数字签名是为了证实信息确实是由某个用户发送，对网络中是否有人看到该信息并不关心。
数据加密使用的是接受方的密钥对，发送方用接收方的公开密钥进行加密，接受方用自己的私有密钥进行解密。加密是一个多对一的关系：任何知道接受方公开密钥的人都可以向接收方发送加密信息，只有拥有接收方私有密钥的人才能对信息解密。
一个用户通常有两个密钥对，一个用来对数字签名进行加密解密，一个用来对私密密钥进行加密解密。
4.RSA算法中，素数p=7，q=11，加密密钥e=7，计算解密密钥d
解：N=pq=7*11=77
φ（n）=(p-1)(q-1)=6*10=60
根据公式d× e ≡ 1 (mod (p-1)(q-1))
又e=7,所以7*d≡ 1 (mod 60)。。即7d mod 60 = 1。
7x43=301
301除以6刚好余1.
所以d=43
5.已知ＲＳＡ算法中的两个素数Ｐ＝１１，Ｑ＝１７，公钥部分Ｅ＝１３，明文Ｍ＝９，
请计算出私钥部分的Ｄ和密文Ｃ的值是多少？（c=25 d=37）
6.在RSA加密算法中,已知1) p=23,q=3;任选随机数e=5 明文m＝3 计
算:1)Φ(n)=?，n=?；2)私钥d=?；3)密文c＝？
1) Φ(n)=44，n=69；
2) 私钥d=9；
3) 密文c＝36
7.用RSA算法加密时,已知公钥是(e=7,n=20),私钥是(d=3，n=20)，用公钥对消
息m=3加密，得到的秘文是?
解：m=3的加密
根据公式c=m^e mod n。
3^7=2187=7(mod20)
密文7
利用解密密钥d=3
原文m=(密文)^3=7^3=343=3(mod 20)
所以原文是3.
8.将明文中的双字母组合作为一个单元对待，并将这些单元转换为密文双字母
组合。Playfair算法基于使用一个5×5字母矩阵，该矩阵使用一个关键词构造。
Playfair根据下列规则一次对明文的两个字母加密：
（1）、属于相同对中的重复的明文字母将用一个填充字母进行分隔，因此，词balloon将被加密为ba lx lo on。
（2）、属于该矩阵相同行的明文字母将由其右边的字母替代，而行的最后一个字母由行的第一个字母代替。例如，ar被加密为RM。
（3）、属于相同列的明文字母将由它下面的字母代替，而列的最后一个字母由列的第一个字母代替。例如，mu被加密为CM。
（4）、否则，明文的其他字母将由与其同行，且与下一个同列的字母代替。因此，hs成为BP，ea成为IM（或JM，这可根据加密者的意愿而定）。输入密钥：monarchy
密钥填充后的矩阵为：
M O N A R
C H Y B D
E F G I K
L P Q S T
U V W X Z
（1）请输入明文：sunhongguo
输入无关字符：x
经过处理后的明文为：SU NH ON GX GU OX
其最终长度为：12
加密后所得到的密文是：LX OY NA IW EW A V
（2）：请输入密文：sunhongg
请输入密文：lxoynaiwewav
解密后所得到的明文是：SU NH ON GX GU OX
9.维吉尼亚密码课
加密 you are my only love 这一串文字，首先需要指定一个密钥，比如说：forever。
接下来，重复forever，让两串字母一一对应。如下表：
对于第一对字母f和y，在密码表上查找第f行第y列，结果是d，于是第一个字母被加密成了d。
第二对字母o、o，第o行第o列是c，这个字母就被加密成了c。
…………
依次类推。我们把上面的结果写在下面：
维吉尼亚密码第一次建立了多表置换密码体系，并且逐步形成了“密钥”的概念，是古典密码学的一次重大革新。很长一段时间，维吉尼亚密码都被认为是不可破译的。直到19世纪60年代，维吉尼亚密码才被普鲁士军官卡西斯基和英国人巴贝奇破解。
RSA算法中的欧几里德算法
欧几里德算法（辗转相除法）
欧几里德算法又称辗转相除法，用于计算两个整数a,b的最大公约数。其计算原理依赖于下面的定理：
定理：gcd(a,b) = gcd(b,a mod b)
证明：a可以表示成a = kb + r，则r = a mod b
假设d是a,b的一个公约数，则有
d|a, d|b，而r = a - kb，因此d|r
因此d是(b,a mod b)的公约数
假设d 是(b,a mod b)的公约数，则
d | b , d |r ，但是a = kb +r
因此d也是(a,b)的公约数
因此(a,b)和(b,a mod b)的公约数是一样的，其最大公约数也必然相等，得证
欧几里德算法举例
例如，在RSA算法中，首先要验证Φ（n）与密钥d互素，则可利用欧几里德算法来验证：设Φ(n)=(23-1)*(29-1)=616，取d=19，则依次进行如下过程：
616 ÷ 19 = 32 余 8
19 ÷ 8 = 2 余 3
8 ÷ 3 = 2 余 2
3 ÷ 2 = 1 余 1
当余数为1时，即可证明Φ（n）与d互素
扩展欧几里德算法
模P乘法逆元
对于整数a、p，如果存在整数b，满足ab mod p =1，则说，b是a的模p乘法逆元。
定理：a存在模p的乘法逆元的充要条件是gcd(a，p) = 1
证明：首先证明充分性
如果gcd(a，p) = 1，根据欧拉定理，aφ(p) ≡ 1 mod p，因此
显然aφ(p)-1 mod p是a的模p乘法逆元。
再证明必要性
假设存在a模p的乘法逆元为b
ab ≡ 1 mod p
则ab = kp +1 ，所以1 = ab - kp
因为gcd(a，p) = d
所以d | 1
所以d只能为1
扩展欧几里德算法举例
举例同上，在RSA算法中要求ed=1(mod Φ(n))即求密钥d的模Φ(n)乘法逆元，即d=19，Φ(n)=(23-1)*(29-1)=616
参考“正向”欧几里德算法的计算式，采用回推法
1=3- 1×2
1=3- 1×(8-2×3) 整理，即1=3×3- 1×8
1=3×(19-2×8)- 1×8 整理，即1=3×19- 7×8
1=3×19- 7×(616-32×19) 整理，即1=227×19- 7×616
由此，得到结果：227×9=1 （mod 616），故e=19
对称密钥与非对称密钥的区别
对称密钥与非对称密钥的区别 一、对称加密（Symmetric Cryptography） 对称密钥加密，又称私钥加密，即信息的发送方和接收方用同一个密钥去加密和解密 数据。它的最大优势是加/解密速度快，适合于对大数据量进行加密，对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配，换句话说，如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个 问题。在发送密钥的过程中，密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密，然后传送给需要它的人。 对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于256 bit。因为密钥越大，加密越强，但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥，那黑客们可以先试着用0来解密，不行的话就再用1解；但如果你的密钥有1 MB大，黑客们可能永远也无法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是一个trade-off。 二、非对称加密（Asymmetric Cryptography） 非对称密钥加密系统，又称公钥密钥加密。非对称加密为数据的加密与解密提供了一 个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用 这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。
目前最常用的非对称加密算法是RSA算法。公钥机制灵活，但加密和解密速度却比对称密钥加密慢得多。 虽然非对称加密很安全，但是和对称加密比起来，它非常的慢，所以我们还是要用对称加密来传送消息，但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。为了解释这个过程，请看下面的例子： （1） Alice需要在银行的网站做一笔交易，她的浏览器首先生成了一个随机数作为对称密钥。 （2） Alice的浏览器向银行的网站请求公钥。 （3）银行将公钥发送给Alice。 （4） Alice的浏览器使用银行的公钥将自己的对称密钥加密。 （5） Alice的浏览器将加密后的对称密钥发送给银行。 （6）银行使用私钥解密得到Alice浏览器的对称密钥。 （7） Alice与银行可以使用对称密钥来对沟通的内容进行加密与解密了。 三、总结 （1）对称密钥加密与解密使用的是同样的密钥，所以速度快，但由于需要将密钥在
密码学与网络安全简答题总结
密码学简答题 By 风婴 1.阐述古典密码学中的两种主要技术以及公钥密码学思想。 答：代换（Substitution）和置换（Permutation）是古典密码学中两种主要的技术。代替技术就是将明文中每一个字符替换成另外一个字符从而形成密文，置换技术则是通过重新排列明文消息中元素的位置而不改变元素本身从而形成密文。 公钥密码的思想：密码系统中的加密密钥和解密密钥是可以不同的。由于并不能容易的通过加密密钥和密文来求得解密密钥或明文，所以可以公开这种系统的加密算法和加密密钥，用户则只要保管好自己的解密密钥。 2.简述密码分析者对密码系统的四种攻击。 答：密码分析者对密码系统的常见的攻击方法有： 1)唯密文攻击：攻击者有一些消息的密文，这些密文都是采用同一种加密方法生成的。 2)已知明文攻击：攻击者知道一些消息的明文和相应的密文。 3)选择明文攻击：攻击者不仅知道一些消息的明文和相应的密文，而且也可以选择被 加密的明文。 4)选择密文攻击：攻击者能选择不同的被加密的密文，并得到对应的明文。 3.信息隐藏技术与数据加密技术有何区别？ 答：信息隐藏不同于传统的密码学技术，它主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一共开的信息中，通过公开信息的传输来传递机密信息。而数据加密技术主要研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密文形式再进行传递。对加密通信而言，攻击者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全。但对信息隐藏而言，攻击者难以从公开信息中判断机密信息是否存在，当然他们就不易对秘密信息进行窃取、修改和破坏，从而保证了机密信息在网络上传输的安全性。 为了增加安全性，人们通常将加密和信息隐藏这两种技术结合起来使用。 4.试说明使用3DES而不使用2DES的原因。 答：双重DES可能遭到中途相遇攻击。该攻击不依赖于DES的任何特性，可用于攻击任何分组密码。具体攻击如下： 假设C = E K2[E K1[M]]，则有X = E K1[M] = D K2[C] 首先用256个所有可能的密钥K1对 M加密，将加密结果存入一表并对表按X排序。然后用256个所有可能的密钥K2对C解密，在上表中查找与C解密结果相匹配的项，如找到，记录相应的K1和K2。最后再用一新的明密文对检验上面找到的K1和K2。 以上攻击的代价（加密或解密所用运算次数）<= 2×256，需要存储256×64比特。抵抗中间相遇攻击的一种方法是使用3个不同的密钥作3次加密，从而可使已知明文攻击的代价增加到2112。 5.分组密码运行模式主要有哪几种？并简要说明什么是CBC模式？ 答：分组密码的运行模式主要有四种：电子密码本ECB模式、分组反馈链接CBC模式、密文反馈链接CFB模式和输出反馈链接OFB模式。
非对称密码体制的认证与对称密码体制的加密
非对称密码体制的认证和对称密码体制的加密 仵惠婷 22620139407 摘要：本文主要介绍在安全网络通信过程中：用非对称密码体制即公钥密码来进行通信双方的身份认证，以确保发送方是真的发送方，接收方是真的接收方；用对称密码体制对通信双方交互的通信数据进行加密的安全网络通信方案。非对称密码体制方案较对称密码体制方案处理速度慢，因此，通常把非对称密钥与对称密钥技术结合起来实现最佳性能。即用非对称密钥技术在通信双方之间传送会话密钥，而用会话密钥来对实际传输的数据加密解密。另外，非对称加密也用来对对称密钥进行加密。 关键词：非对称密码体制；认证；对称密码体制；加密； 1.引言 在要求安全的网络环境下通信双方首先要确认对方的身份是否属实，以防止伪造身份的恶意程序向正常服务发起服务请求，以防止恶意程序截获交付给正常客户程序的正常服务。然后要在整个通信过程中对通信双方交互的通信数据进行加密，以防止即使数据被泄露或者截获也不易被恶意程序篡改或伪造等。在现有密码技术条件下，应用非对称密码体制对通信双方进行身份认证，应用对称密码体制对通信数据进行加密的方案可谓设计精妙。 2.非对称密码体制的认证 非对称密码体制可以对信息发送与接收人的真实身份的验证、对所发出/接收信息在事后的不可抵赖以及保障数据的完整性是现代密码学主题的另一方面。 首先要介绍的是证书和CA。其中证书是将公钥和公钥主人名字放在一起被CA权威机构的私钥签名，所以大家都认可这个证书，而且知道了公钥的主人。而CA就是这个权威机构，也拥有一个证书，也有私钥，所以它有签字的能力。网上的公众用户通过验证CA的签字从而信任CA，任何人都应该可以得到CA的证书，用以验证它所签发的证书。如果一个用户想鉴别另一
密码体制分类及典型算法描述
.AAA密码体制分类及典型算法描述 换位与代替密码体制 序列与分组密码体制 对称与非对称密钥密码体制 BBB试对代替密码和换位密码进行安全性分析。 1.单表代替的优缺点 优点:明文字符的形态一般将面目全非 缺点: (A)明文的位置不变; (B)明文字符相同,则密文字符也相同; 从而导致: (I)若明文字符e被加密成密文字符a,则明文中e的出现次数就是密文中字符a的出现次数; (II)明文的跟随关系反映在密文之中. 因此,明文字符的统计规律就完全暴露在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变 2.多表代替的优缺点 优点:只要 (1)多表设计合理,即每行中元互不相同,每列中元互不相同.(这样的表称为拉丁方表) (2)密钥序列是随机序列，即具有等概性和独立性。 这个多表代替就是完全保密的。 等概性:各位置的字符取可能字符的概率相同； 独立性：在其它所有字符都知道时，也判断不出未知的字符取哪个的概率更大。 2.多表代替的优缺点 密钥序列是随机序列意味着： （1）密钥序列不能周期重复； （2）密钥序列必须与明文序列等长； （3）这些序列必须在通信前分配完毕； （4）大量通信时不实用； （5）分配密钥和存储密钥时安全隐患大。 缺点：周期较短时可以实现唯密文攻击。 换位密码的优缺点 优点:明文字符的位置发生变化; 缺点:(A)明文字符的形态不变; 从而导致: (I)密文字符e的出现频次也是明文字符e的出现次数; 有时直接可破!(如密文字母全相同) 换位密码优缺点总结:位置变但形态不变. 代替密码优缺点总结:形态变但位置不变. CCC…..ADFGX密码解密过程分析。 1918年，第一次世界大战已经接近尾声。为了挽回日趋不利的局面，德军集中了500万人的兵力，向协约国发动了猛烈的连续进攻。 采用一种新密码：ADFGX密码体制。 该密码用手工加解密费时不多，符合战地密码的基本要求。 进行了两次加密，有两个密钥：一个是代替密钥（棋盘密钥）一个是换位密钥
RSA非对称密码算法
RSA非对称密码算法 1、RSA非对称密码算法简介 非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开；得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。另一方面，甲方可以使用乙方的公钥对机密信息进行签名后再发送给乙方；乙方再用自己的私匙对数据进行验签。甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。非对称加密算法的保密性比较好，它消除了最终用户交换密钥的需要。 非对称密码体制的特点：算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂，而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。对称密码体制中只有一种密钥，并且是非公开的，如果要解密就得让对方知道密钥。所以保证其安全性就是保证密钥的安全，而非对称密钥体制有两种密钥，其中一个是公开的，这样就可以不需要像对称密码那样传输对方的密钥了。这样安全性就大了很多。 2、工作原理 1.A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。 2.A的私钥保密，A的公钥告诉B；B的私钥保密，B的公钥告诉A。 3.A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。 4.A将这个消息发给B（已经用B的公钥加密消息）。 5.B收到这个消息后，B用自己的私钥解密A的消息。其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。 3、主要功能 非对称加密体系不要求通信双方事先传递密钥或有任何约定就能完成保密通信，并且密钥管理方便，可实现防止假冒和抵赖，因此，更适合网络通信中的保密通信要求。
十分钟读懂加密技术----对称加密技术
十分钟读懂加密技术（一）----对称加密技术 加密技术包括加密和解密两个运算过程。加密是指将特定可读的信息或数据（明文）转化为不可读的内容（密文）的过程，这个过程一般需要算法和密钥两个元素，具体过程对于不同的加密技术来说有所不同。解密是加密过程的逆运算，是将不可读的密文恢复为明文的过程，这个过程也需要密钥的参与。加密技术依据加密过程和解密过程使用的密钥是否一致可以分为两类：对称加密和非对称加密，也称私钥加密和公钥加密。本文主要介绍对称加密技术。 一、对称加密技术的原理 对称加密（私钥加密），顾名思义，即加密和解密两个过程使用的密钥相同。双方（或多方）使用相同的密钥来对需要传递的信息或数据进行加密或解密以构建一个信息通道从而达到交流传输的目的。 如下图所示，如果Alice想要通过互联网发送信息给Bob，但是又怀疑互联网不是一个安全的信息通道，很可能存在第三方恶意机构会拦截她发送的信息。利用对称加密技术，Alice可以用她事先和Bob商量好的密钥先对要发送的消息进行加密，把消息转化为不可读的密文，再将密文通过互联网发送给Bob。这样即使被第三方拦截，得到的也只是密文，难以解读Alice原本要发送的消息。在Bob接收到密文后，再使用与Alice一致的密钥对密文进行解密，将密文恢复到明文。而当Bob想发送消息给Alice时，他的做法也是一样。在这个消息传递中，只要恶意机构无法得到Alice和Bob使用的密钥，那么便无法轻松地对密文进行解密，这种加密技术就是安全的。
图1 对称加密技术 二、早期的对称加密技术 早期的加密技术都是对称加密技术，最早1可以追溯到古希腊时期斯巴达城使用的斯巴达密码棒（Scytale ）2。到了古罗马时期，出现了非常著名的凯撒密码（CaesarCipher ）。 斯巴达密码棒是古希腊时期斯巴达城邦主要运用的一种加密工具。其原理是利用木棍对信息字母进行简单地位移，只有将写有信息的长条皮革缠绕在特定直径的木棍上时，才能阅读出信件的真实信息，否则只是一堆无意义的字母组合。 凯撒密码与斯巴达密码棒的原理基本相同，也是对原信息进行简单的数位偏移，将明文转化为密文的加密方式。比如偏移数位是3，那么字母A 就被替换为字母D ，以此类推。这种加密方式据说最早是用于凯撒和将军之间的交流。 1有关于密码学的历史发展，参见Kahn D 在1996年出版的“The Codebreakers ”。该书全面介绍了从4000年前到20世纪有关密码学的重大发展事件。 2 Kelly T. The myth of the skytale[J]. Cryptologia, 1998, 22(3):244-260. 加密 解密 Key Alice Bob 737909666C0288596DBF116 A10DDF14ACE3078D70F7134 E325EFBC497272F6BA
加解密体系介绍
加解密 (2) 1.概述 (2) 2.加密算法 (3) 2.1.对称加密 (3) 2.1.1.概述 (3) 2.1.2.常用算法 (4) 2.1.3.优缺点 (5) 2.2.非对称加密 (5) 2.2.1.概述 (5) 2.2.2.常用算法 (7) 2.2.3.优缺点 (7) 3.数字摘要 (8)
4.数字签名 (10) 4.1.概述 (10) 4.2.主要功能 (12) 4.3.原理特点 (13) 4.4.流程示例 (15) 加解密 1.概述 加密，是以某种特殊的算法改变原有的信息数据，使得未授权的用户即使获得了已加密的信息，但因不知解密的方法，仍然无法了解信息的内容.加密之所以安全，绝非因不知道加密解密算法方法，而是加密的密钥是绝对的隐藏，现在流行的RSA和AES加密算法都是完全公开的，一方取得已加密的数据，就算知道加密算法也好，若没有加密的密钥，也不能打开被加密保护的信息。单单隐蔽加密算法以保护信息，在学界和业界已有相当讨论，一般认为是不够安全的。公开的
加密算法是给黑客和加密家长年累月攻击测试，对比隐蔽的加密算法要安全得多。 2.加密算法 加密算法可以分为两类：对称加密和非对称加密。 2.1.对称加密 2.1.1.概述 采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。 需要对加密和解密使用相同密钥的加密算法。由于其速度快，对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用。对称性加密也称为密钥加密。 所谓对称，就是采用这种加密方法的双方使用方式用同样的密钥进行加密和解密。密钥是控制加密及解密过程的指令。算法是一组规则，规定如何进行加密和解密。
非对称加密算法有什么特点
非对称加密算法有什么特点 什么非对称加密算法非对称加密算法是一种密钥的保密方法。 非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开；得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。 另一方面，甲方可以使用乙方的公钥对机密信息进行签名后再发送给乙方；乙方再用自己的私匙对数据进行验签。 甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。非对称加密算法的保密性比较好，它消除了最终用户交换密钥的需要。 非对称密码体制的特点：算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥但是由于其算法复杂，而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。对称密码体制中只有一种密钥，并且是非公开的，如果要解密就得让对方知道密钥。所以保证其安全性就是保证密钥的安全，而非对称密钥体制有两种密钥，其中一个是公开的，这样就可以不需要像对称密码那样传输对方的密钥了。这样安全性就大了很多。 工作原理1.A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。 2.A的私钥保密，A的公钥告诉B；B的私钥保密，B的公钥告诉A。 3.A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。 4.A将这个消息发给B（已经用B的公钥加密消息）。 5.B收到这个消息后，B用自己的私钥解密A的消息。其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。
密码学复习试题
一填空题 1.密码学发展的四个阶段：、、 、。 2.DES的分组长度是比特，密钥长度是比特，密文长度是64比特。 3.数字签名方案是指由、、 、、组成的五元组。 4.信息安全的核心是；密码学研究的主要问题是 5.加密算法模式有四种，分别是：，， 5.DES的分组长度是比特，密钥长度是比特，密文长度是比特。 6.AES的密钥长度可以是、、；AES圈变换的由四 个不同的变换组成，它们分别是、、 、。 7.柯可霍夫原则指出密码系统的安全性不能取决于，而应取决于。 8.柯可霍夫原则指出密码系统的安全性不能取决于，而应取决 于。 9.根据加密内容的不同，密钥可以分 为、、 10.对称密码体制可以分为和两类。 11.哈希函数MD5和SHA-1的输出长度分别是和比特。 12.密码学由和组成。 13.分组密码的加解密算法中最关键部分是非线性运算部分，那么，DES加密算法的非 线性预算部分是指非线性代换，AES加密算法的非线性运算部分是指。 14. DES与AES有许多相同之处，也有一些不同之处，请指出两处不同： AES密钥长 度可变DES不可变， DES面向比特运算AES面向字节运算。 15. MD5的主循环有（4 ）轮。 16. SHA1接收任何长度的输入消息，并产生长度为（160）bit的Hash值。 17.分组加密算法（如AES）与散列函数算法（如SHA）的实现过称最大不同是（可逆）。 18.Hash函数就是把任意长度的输入，通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输 出称为。 19.Hash函数的单向性是指对任意给它的散列值h找到满足H（x)＝h的x 在计算上 是不可行的。 20.公钥密码体制的思想是基于陷门单向函数，公钥用于该函数的正向（加密）计 算，私钥用于该函数的反向（解密）计算。 21.1976 年，W.Diffie和M.Hellman在密码学新方向一文中提出了公钥密码的思 想，从而开创了线代密码学的新领域。
对称密码体制
云南大学数学与统计学实验教学中心实验报告 一、实验目的： 通过实验掌握AES加密实验的构造算法，以及其重要思想。 二、实验内容： 查阅资料，实现AES密码体制的编码算法、译码算法、子密钥生成算法 三、实验环境 Win7、Eclipse 四、实验过程（请学生认真填写）： 实验过程、结果以及相应的解释： 1. 预备知识 密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），是一种对称加密的方法。 本实验使用Java平台来编写的，虽然在java中已经很好的实现了AES等安全机制，但是为了了解如何实现，还是写了一个AES加密的java程序。 2. 实验过程 A、原理分析： 大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。 AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“体（state）”，其初值就 是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。（Rijndael加密法因支 持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均 包含4个步骤： AddRoundKey —矩阵中的每一个字节都与该次回合金钥（round key）做XOR运算；每个子 密钥由密钥生成方案产生。 SubBytes —通过一个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。 ShiftRows —将矩阵中的每个横列进行循环式移位。 MixColumns —为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每列的 四个字节。 最后一个加密循环中省略MixColumns步骤，而以另一个AddRoundKey取代。 B、具体代码如下： //如6.2，若是将每一行看做是一个对象的话 //具体实现的整体结构思想如此下图
对称加密与不对称加密的对比
闽南师范学院 毕业论文（设计） 对称加密与不对称加密的对比 姓名：廖丽平 学号： 1208030115 系别：计算机科学与技术 专业：计算机科学与工程 年级： 12级 指导教师：郝艳华 2013年 9 月 10 日 摘要 随着信息社会的到来，人们在享受信息资源所带来的巨大的利益的同时，也面临着信息安全的严峻考验。信息安全已经成为世界性的现实问题，信息安全问题已威胁到国家的政治、经济、军事、文化、意识形态等领域，同时，信息安全问题也是人们能否护自己的个人隐私的关键。信息安全是社会稳定安全的必要前提条件。本文是一篇讨论关于常用对称加密与不对称加密的对比的毕业设计论文，它详细的讲述了加密解密算法实现的过程中所用到的方法、技术。对公钥密码体制和私钥密码体制进行了分析和研究，并对公钥密码体制和私钥密码体制的代表RSA算法和DES算法进行了研究和比较。 关键词：解密；文件加密；密码体制；DES；RSA Abstract With the coming of information society, people are enjoying information resources brought about by the huge profits at the same time, also faces a severe test of information security. Information security has become the realistic problem of the world, information security has threaten the country's political, economic, military, cultural, ideological, and other fields, at the same time, the information security problem is also the key people can protect their privacy. Information security is a necessary prerequisite for social stability, security. This article is a discussion about the comparison of commonly used symmetric encryption and asymmetric encryption of graduation design paper, it detailed tells the story of encryption decryption algorithm used in the process of the method and technology. For public key cryptosystems and a private key cryptosystem is analyzed and the research, and the public key cryptosystem and the representative of the private key cryptosystem RSA algorithm and DES algorithm is studied and compared.
密码学简答题汇总
一、简述序列密码算法和分组密码算法的不同。 答： 分组密码是把明文分成相对比较大的快，对于每一块使用相同的加密函数进行处理，因此，分组密码是无记忆的，相反，序列密码处理的明文长度可以小到1bit，而且序列密码是有记忆的，另外分组密码算法的实际关键在于加解密算法，使之尽可能复杂，而序列密码算法的实际关键在于密钥序列产生器，使之尽可能的不可预测性。 二、简述密码体制的原则： 答： （1）密码体制既易于实现又便于使用，主要是指加密算法解密算法都可高效的实现；（2）密码体制的安全性依赖于密钥的安全性，密码算法是公开的； （3）密码算法没有安全弱点，也就是说，密码分析者除了穷举搜索攻击外再也找不到更好的攻击方法； （4）密钥空间要足够大，使得试图通过穷举搜索密钥的攻击方式在计算机上不可行。 三、公钥密码体制与对称密码体制相比有什么有点和不足？ 答： 优点： （1）密钥的分发相对容易；（2）密钥管理简单； （3）可以有效地实现数字签名。 缺点： （1）与对称密码体制相比，费对称密码体制加解密速度比较慢； （2）同等安全强度下，费对称密码体制要求的密钥位数要多一些； （3）密文的长度往往大于明文长度。 四、对DES和AES进行比较，说明两者的特点和优缺点。解答： 答： DES：分组密码，Feist结构，明文密文64位，有效密钥56位。有弱密钥，有互补对称性。适合硬件实现，软件实现麻烦。安全。算法是对合的。 AES：分组密码，SP结构，明文密文128位，密钥长度可变≥128位。无弱密钥，无互补对称性。适合软件和硬件实现。安全。算法不是对合的。 五、简述密码算法中对称、非对称算法各自的优缺点，及分析如何将两者进行结合应用。 答： 对称密码体制的基本特征是加密密钥与解密密钥相同。 对称密码体制的优缺点： （1）优点：加密、解密处理速度快、保密度高等。 （2）缺点：①密钥是保密通信安全的关键，发信方必须安全、妥善地把密钥护送到收信方，不能泄露其内容，如何才能把密钥安全地送到收信方，是对称密码算法的突出问题。对称密码算法的密钥分发过程十分复杂，所花代价高。 ②多人通信时密钥组合的数量会出现爆炸性膨胀，使密钥分发更加复杂化，个人进行两两通信，总共需要的密钥数为。 ③通信双方必须统一密钥，才能发送保密的信息。如果发信者与收信人素不相识，这就无法向对方发送秘密信息了。 ④除了密钥管理与分发问题，对称密码算法还存在数字签名困难问题（通信双方拥有同样的消息，接收方可以伪造签名，发送方也可以否认发送过某消息）。 非对称密码体制是加密密钥与解密密钥不同，形成一个密钥对，用其中一个密钥加密的
简述对称加密算法有哪些优点
1.简述对称加密算法有哪些优点。 A.对称密码术的优点在于效率高（加／解密速度能达到数十兆／秒或更多） B.算法简单 C.系统开销小 D.适合加密大量数据 2. 结合实验描述一下使用RSA工具加密数据的一般流程。 主机A选择“文件->载入任意待加密文件（字节流）”，指定明文文件hello.txt。主机A 选择“操作->公钥加密载入的字节流”，生成密文文件hello1.hextxt。主机A查看密文文件hello1.hextxt的内容。由此可以分析出：经RSA公钥加密了明文文件hello.txt。 3.常用的加密技术通常都有很多实际的应用，请列举几例。 例如办公文件证书的加密，公司内部文件报表加密，以及一些机关重要文件加密等。 4.通过本实验，请设计一个文件安全传输的方法流程 通过“OUTLOOK EXPRESS”客户端，在系统托盘的PGP图标上单击鼠标，在弹出的快捷菜单上选择“Current Window->Encrypt”菜单项，弹出“PGPtray - Key Selection Dialog”对话框，将接收方的邮件地址拖到“Recipients”列表中，将发件人的邮件地址拖到“Drag users from this list to the Recipients”列表中，单击“OK”按钮，则要发送的邮件内容被加密了。 5. 应用数字签名有哪些好处？ 数字签名可以用来验证文档的真实性和完整性，数字签名使用强大的加密技术和公钥基础结构，以更好地保证文档的真实性、完整性和受认可性。该流程非常安全，一些政府已经立法赋予数字签名法律效力。 6.如何防止网络传输的文件遭到非法篡改？ 可以利用数字签名技术进行保护： 使用加密系统（对称性与非对称性加密）防止他人篡改或窃取。 以散列方式防止文件完整性遭到破坏。 使用数字签名方式核实发送方的确切身份。 使用数字签名防止发送者否认。 7.数字时间戳服务主要的作用是什么？ 对于成功的电子商务应用，要求参与交易各方不能否认其行为。这其中需要在经过数字签名的交易上打上一个可信赖的时间戳，从而解决一系列的实际问题和法律问题。由于用户桌面时间很容易改变，由该时间产生的时间戳不可信赖，因此需要一个权威第三方来提供可信赖的且不可抵赖的时间戳服务。 在各种政务和商务文件中，时间是十分重要的信息。在书面合同中，文件签署的日期和签名一样均是十分重要的防止文件被伪造和篡改的关键性内容。 在电子文件中，同样需对文件的日期和时间信息采取安全措施，而数字时间戳服务（DTS：digital time-stamp service）就能提供电子文件发表时间的安全保护。
Windows环境下对称和非对称加密
信息安全学习报告之 Windows环境下对称和非对称加密解密 班级：二班 学号：53080217 姓名：黄强
一．实验目的及背景 1.了解网络保密通信 2.掌握密钥管理 3.了解传统密码技术 所谓对称，就是采用这种加密方法的双方使用同样的密钥进行加密和解密。密钥实际上是一种算法，通信发送方使用这种算法加密数据，接收方再以同样的算法解密数据。密钥通常称为“Session Key”,这种加密技术目前被广泛采用。 非对称式加密就是加密与解密过程使用的不是同一个密钥，通常有两个密钥，公钥和私钥。他们必须配对使用，否则不能打开加密文件。公钥可以对外公布，私钥不能。对称式加密算法如果是在网络上传输加密文件就很难把密钥告诉对方，有可能被窃听。非对称式加密有两个密钥，公钥可以公开收件人解密时只要用自己的私钥即可，很好的避免了传输安全问题。 二．实验内容 1.对称加密 a. Office文件加密与解密 (使用office password recovery toolbox,安装运行) b.使用压缩工具winrar加密 c.使用OpenSSL加密 2.非对称加密 由于非对称加密使用的软件可能不安全，且涉及两台PC故略去 三．实验过程 Office文件加密解密:
WinRAR加密： 1.点击文件“winrar加密”文件夹，选择添加压缩文件 2.选择高级-设置密码，加密压缩分为带密码压缩和非带密码压缩
3.加密压缩结果： OpenSSL加密解密：使用bf和-aes-128-cbc加密算法 加密：$openssl enc -aes-128-cbc filename. -aes-128-cbc enter aes-128-cbc encryption password:
对称加密与非对称加密
（一）对称加密（Symmetric Cryptography） 对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key）,这种方法在密码学中叫做对称加密算法。对称加密有很多种算法，由于它效率很高，所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。 对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于256 bit。因为密钥越大，加密越强，但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥，那黑客们可以先试着用0来解密，不行的话就再用1解；但如果你的密钥有1 MB大，黑客们可能永远也无法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是一个trade-off。 2000年10月2日，美国国家标准与技术研究所（NIST--American National Institute of Standards and Technology）选择了Rijndael算法作为新的高级加密标准（AES--Advanced Encryption Standard）。.NET中包含了Rijndael算法，类名叫RijndaelManaged，下面举个例子。 加密过程： private string myData = "hello"; private string myPassword = "OpenSesame"; private byte[] cipherText; private byte[] salt = { 0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x5, 0x4, 0x3, 0x2, 0x1, 0x0 }; private void mnuSymmetricEncryption_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { var key = new Rfc2898DeriveBytes(myPassword, salt); // Encrypt the data. var algorithm = new RijndaelManaged(); algorithm.Key = key.GetBytes(16); algorithm.IV = key.GetBytes(16); var sourceBytes = new System.Text.UnicodeEncoding().GetBytes(myData); using (var sourceStream = new MemoryStream(sourceBytes)) using (var destinationStream = new MemoryStream()) using (var crypto = new CryptoStream(sourceStream, algorithm.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Read)) { moveBytes(crypto, destinationStream); cipherText = destinationStream.ToArray(); } MessageBox.Show(String.Format("Data:{0}{1}Encrypted and Encoded:{2}", myData, Environment.NewLine, Convert.ToBase64String(cipherText))); } private void moveBytes(Stream source, Stream dest) { byte[] bytes = new byte[2048]; var count = source.Read(bytes, 0, bytes.Length); while (0 != count) {
信息安全简答题
1、计算机系统的安全目标包括安全性、可用性、完整性、保密性和所有权。 2、试用数学符号描述加密系统，并说明各符号之间的关系。 加密系统的数学符号描述是：S={P,C,K,E,D}。其中Dk=Ek-1，Ek=Dk-1，C= Ek（P）， P=Dk（C）= Dk（Ek（P））。 3、ECB与CBC方式的区别 ECB模式： 优点：简单；有利于并行计算；误差不会被传递； 缺点：不能隐藏明文的模式；可能对明文进行主动攻击； CBC模式： 优点：不容易主动攻击，安全性好于ECB，是SSL、IPSec的标准； 缺点：不利于并行计算；误差传递；需要初始化向量IV； 4、数据完整性保护都有哪些技术？ 信息摘录技术；数字签名技术；特殊签名技术；数字水印. 5、数字签名的性质 (1).签名的目的是使信息的收方能够对公正的第三者证明这个报文内容是真实的，而且是由指定的发送方发送的； (2).发送方事后不能根据自己的利益来否认报文的内容； (3).接收方也不能根据自己的利益来伪造报文的内容。 6、会话密钥和主密钥的区别是什么？ 主密钥是被客户机和服务器用于产生会话密钥的一个密钥。这个主密钥被用于产生客户端读密钥，客户端写密钥，服务器读密钥，服务器写密钥。主密钥能够被作为一个简单密钥块输出 会话密钥是指：当两个端系统希望通信，他们建立一条逻辑连接。在逻辑连接持续过程中，所以用户数据都使用一个一次性的会话密钥加密。在会话和连接结束时，会话密钥被销毁。 7、盲签名原理 盲签名的基本原理是两个可换的加密算法的应用, 第一个加密算法是为了隐蔽信息, 可称为盲变换, 第二个加密算法才是真正的签名算法. 8、信息隐藏和传统加密的区别 隐藏对象不同； 保护的有效范围不同； 需要保护的时间长短不同； 对数据失真的容许程度不同。 9、对称密码体制和非对称密码体制的优缺点 (1)在对称密码体制下，加密密钥和解密密钥相同，或者一个可从另一个导出；拥有加密能力就意味着拥有解密能力，反之亦然。对称密码体制的保密强度高，需要有可靠的密钥传递通道。
实验1-非对称加密实验
ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级：计（2）学号：27姓名：邱哲桐指导教师：刘玉仙成绩 实验题目非对称加密实验实验时间2013-5-6 一、实验目的： 非对称加密实验 二、实验内容以及步骤： 实验内容： 通过运算器工具实现RSA、ElGamal算法的加解密计算 手工计算RSA密钥并检验，将其应用于签名中并验证 对RSA、ElGamal、ECC算法进行扩展实验 对RSA密钥生成、RSA密钥加密、ElGamal参数生成、ElGamal密钥生成和ElGamal加密进行算法跟踪 一、RSA (一)加解密计算 (1)打开实验实施，默认的选择即为RSA标签，显示RSA实验界面。 (2)选择明文格式，输入要加密的明文信息。 (3)选择密钥长度，此处以512比特为例，点击“生成密钥对”按钮，生成密钥对和参数。 (4)选择“标准方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数， (5)标准方法加解密 标准方法可选择公钥加密/私钥解密形式和公钥加密/私钥解密形式进行加解密，此处以公 钥加密/私钥解密形式进行加解密，公钥加密/私钥解密可参照完成；注意在一次加解密过程中 不要重新生成密钥对。 点击“公钥加密”按钮使用生成的公钥对明文进行加密，密文以十六进制显示在密文文 本框中；清除明文文本框中的内容，点击“私钥解密”按钮对密文进行解密，明文默认以文 本形式显示在明文文本框中；可选择以16进制查看明文。
(6)选择“中国剩余定理方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数，如图1.1.7-3 所示。 图1.1.7-3 (7)中国剩余定理方法加解密 点击“加密”按钮使用生成的公钥对明文进行加密，密文以十六进制显示在密文文本框中；清除明文文本框中的内容，点击“解密”按钮对密文进行解密，明文默认以文本形式显示在明文文本框中，可选择以十六进制查看明文。 (二)RSA密钥计算 (1)点击“扩展实验”框中的“RSA计算”按钮，进入RSA计算窗体。 (2)输入报文信息，点击“计算MD5值”生成报文信息的信息摘要，如图1.1.7-5所示。 图1.1.7-5 (3)选择p、q值，计算n、φ(n)、e和d并输入相应的文本框中，点击“检验”按钮对 计算的各个参数值进行检验，如图1.1.7-6所示。 图1.1.7-6 (4)检验无误后，根据上述计算得到的RSA私钥，计算报文MD5值即报文摘要的前8 位的签名值，并输入相应的文本框；点击“生成签名并检验”按钮，检验签名输入是
1、密码体制分类及典型算法描述
1、密码体制分类及典型算法描述 密码体制分为三类：1、换位与代替密码体质2、序列与分组密码体制3、对称与非对称密钥密码体制。 典型算法描述： 2、试对代替密码和换位密码进行安全性分析。 1.单表代替的优缺点 优点: 明文字符的形态一般将面目全非 缺点: (A) 明文的位置不变; (B) 明文字符相同,则密文字符也相同; 从而导致: (I) 若明文字符e被加密成密文字符a,则明文中e的出现次数就是密文中字符a的出现次数; (II) 明 文的跟随关系反映在密文之中. 因此,明文字符的统计规律就完全暴露在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变 2. 多表代替的优缺点优点: 只要(1) 多表设计合理,即每行中元互不相同,每列中元互不相同.(这样的表称为拉丁方表) (2) 密钥序列是随机序列即具有等概性和独立性。这个多表代替就是完全保密的。等概性:各位置的字符取可能字符的概率相同独立性在其它所有字符都知道时也判断不出未知的字符取哪个的概率更大。 2. 多表代替的优缺点密钥序列是随机序列意味着 1密钥序列不能周期重复 2密钥序列必须与明文序列等长 3这些序列必须在通信前分配完毕 4大量通信时不实用 5分配密钥和存储密钥时安全隐患大。 缺点周期较短时可以实现唯密文攻击。换位密码的优缺点 优点: 明文字符的位置发生变化; 缺点: (A) 明文字符的形态不变; 从而导致: (I) 密文字符e的出现频次也是明文字符e的出现次 数; 有时直接可破! (如密文字母全相同) 换位密码优缺点总结: 位置变但形态不变. 代替密码优缺点总结: 形态变但位置不变 3、ADFGX密码解密过程分析 1918年第一次世界大战已经接近尾声。为了挽回日趋不利的局面德军集中了500万人的兵力向协约国发动了猛烈的连续进攻。采用一种新密码ADFGX密码体制。该密码用手工加解密费时不多符合战地密码的基本要求。进行了两次加密有两个密钥一个是代替密钥棋盘密钥一个是换位密钥。其结果是把前面代替加密形成的代表同一明文字符的两个字母分散开破坏密文的统计规律性。代替密钥和换位密钥可以按约定随时更换增加破译难度。得到密文后取得换位密钥将密钥数字依次列出并画出M*(N+1)格子其中M为密文中的字符串数,N为最长字符串中字符个数并将字符串依次竖直写在对应的换位密钥数字下面此时按照以首开始横行依次写下来即得到正确顺序密文再根据代替密钥棋盘密钥找出对应的字母即可解密。 4、试计算（1~25）模26的逆元 2，4，6，8，10，12，13，14，16，18，20，22，24.均无逆元。1.1； 3.9； 5.21；7.15；9.3； 11.19；15.7；17.23；19.11；21.5；23.17；25.25 5、RC4流密码原理及应用 广泛应用于商业密码产品中一种可变密钥长度的序列密码 6、密码学涉及的数学理论主要有哪些 数论研究整数性质的一个数学分支。用于密码算法设计。